阅读说明：本技术 假肢 (Artificial limb ) 是由 N·马卡布格 B·莱基 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：一种假肢10(例如,用于手臂或腿),包括：(i)柔性衬套12,用于在其中容纳残肢,(ii)在柔性衬套上的收紧器14,用于减小柔性衬套的周长,以使衬套围绕肢体绷紧,(iii)刚性安装件16a、16b,被固定到衬套且沿衬套与收紧器轴向间隔开,限定从衬套轴向延伸的腔体以容纳肢体的一部分,(iv)器械18(例如,笔、假手、电动器械等),(v)连接件(22、26),用于将器械的第一部分固定到安装件,以及(vi)支点,其在器械通过连接件被固定到安装件时由刚性安装件和器械限定出,器械可围绕支点相对于安装件在以下两者之间枢转：(a)保持状态,其中器械的第二部分抵接安装件并且器械被固定保持在安装件上；和(b)间隔状态,其中器械的第二部分与安装件间隔开并且可以从安装件被释放。在器械或安装件上的磁体(图2中30、32)使器械的第二部分朝向安装件偏向并且处于保持状态。(A prosthesis 10 (e.g., for an arm or leg) comprising: (i) a flexible liner 12 for receiving a residual limb therein, (ii) a tightener 14 on the flexible liner for reducing the circumference of the flexible liner to tighten the liner about the limb, (iii) a rigid mount 16a, 16b secured to the liner and axially spaced from the tightener along the liner, defining a cavity extending axially from the liner to receive a portion of the limb, (iv) an instrument 18 (e.g., a pen, a prosthetic hand, a motorized instrument, etc.), (v) a connector (22, 26) for securing a first portion of the instrument to the mount, and (vi) a fulcrum defined by the rigid mount and the instrument when the instrument is secured to the mount by the connector, the instrument being pivotable about the fulcrum relative to the mount between: (a) a holding state in which the second portion of the instrument abuts the mount and the instrument is fixedly held on the mount; and (b) a spaced state in which the second portion of the instrument is spaced from the mount and can be released from the mount. Magnets (30, 32 in fig. 2) on the instrument or mount bias the second portion of the instrument toward the mount and into a retained state.)

假肢

背景技术

本发明涉及一种假肢。特别是，本发明涉及一种假肢，包括：在使用中延伸超过使用者关节的柔性衬套；用于减小在使用者关节在使用者身体近侧的第一侧上的衬套的周长的收紧器；固定到在使用者关节在使用者身体远侧的第二侧上的衬套的刚性安装件；可固定到安装件上的器械；用于将器械保持在安装件上的连接件(包括至少一个磁体)。

已知各种类型的假肢。例如：

US7,611,476“真空密封的矫正假肢和其它身体穿戴装置”描述了各种假肢，包括可在使用者关节上方延伸的柔性衬套、用于减小在使用者关节在使用者身体近侧的第一侧上的衬套的周长的带和固定到在使用者关节的第二侧上的衬套的人造身体部件(即器械)。

US514,225“假腿”描述了柔性衬套(用于容纳使用者髋部)、在衬套的第一轴向端处的腰带用于将衬套固定在使用者的腰周围、在衬套的第二轴向端处的大腿残肢接受套(即安装件)、被固定到接受套的小腿(即器械)。

US3,262,131“具有可拆卸残端支撑袜的假腿”描述了假肢，包括：刚性安装件用于容纳使用者小腿残端/残肢；在使用者膝上方从安装件延伸的柔性衬套；环形弹性边界用于减小围绕使用者大腿的柔性衬套的周长；从刚性连接件延伸的腿杆；用于将腿杆固定到刚性安装件的螺钉或铆钉。

已知装置的缺点在于它们需要灵巧地使用双手以移除和替换假肢器械。这使它们不适于手或手臂假肢的使用者。本发明的目的是为了解决该缺点并且提供仅使用单手即可方便移除和替换器械的假肢。

发明内容

根据本发明，提供有一种假肢，其包括：用于在容纳残肢的柔性衬套，所述衬套限定出纵轴线；在所述柔性衬套上的用于减小柔性衬套周长以在使用中使所述衬套围绕近侧肢体绷紧的收紧器；刚性安装件，其固定到所述衬套且沿所述衬套与所述收紧器轴向间隔开，所述刚性安装件限定出自所述衬套轴向延伸的腔体以用于在使用中在其中容纳已容置在所述衬套内的残肢的一部分；器械；连接件，其用于将所述器械的第一部分固定到所述安装件；支点，其在所述器械通过连接件固定到所述安装件时由所述刚性安装件和所述器械限定，所述器械可绕所述支点相对于所述安装件在以下两者之间枢转：(i)保持状态，在保持状态中所述器械的第二部分抵接所述安装件；和(ii)间隔状态，在间隔状态中所述器械的第二部分与所述安装件间隔开；以及在所述器械或安装件上的磁体，其用于将所述器械的第二部分偏置向所述安装件，从而阻止所述器械和所述安装件从所述保持状态朝所述间隔状态的相对移动，其中所述连接件在所述器械和所述安装件处于保持状态时不允许自所述安装件释放所述器械并且在所述器械和所述安装件处于间隔状态时允许自所述安装件释放所述器械。

典型地，所述安装件限定出第一插塞，并且所述器械限定出相应的第一凹部，所述第一凹部的尺寸和形状被设计成在其中容纳所述第一插塞。

通常，所述器械限定出第二插塞，并且所述安装件限定出相应的第二凹部，所述第二凹部的尺寸和形状被设计成在其中容纳所述第二插塞。

优选地，所述第一插塞和所述第二凹部沿所述安装件轴向间隔开。

典型地，所述器械处于保持状态：

所述器械和所述安装件的相对轴向移动；

所述器械和所述安装件的相对转动，以及除了朝间隔状态的相对转动以外的移动；和

所述器械和所述安装件的相对切向移动，

由以下抵接接触来阻止：在由所述安装件限定的第一插塞和所述器械之间的抵接接触；和由所述器械限定的所述第二插塞和所述安装件之间的抵接接触。

通常，所述安装件由第一部件和第二部件制成，所述安装件的所述第一部件和所述第二部件各自被固定到所述衬套，并且其中：(i)所述第一插塞由所述安装件的所述第一部件限定；以及(ii)所述第二凹部由所述安装件的所述第二部件限定。

优选地，所述安装件的所述第一部件和所述安装件的所述第二部件沿所述衬套的径向相对两侧沿所述衬套延伸。

典型地，所述安装件的所述第二部件在由所述安装件限定出的所述腔体的至少90％的轴向长度上延伸，其在使用中从使用者肢体的自由端的5厘米范围内延伸至接近使用者肢体的关节。

通常，所述安装件的所述第一部件：从所述衬套在所述收紧器远侧的轴向端轴向延伸；从所述安装件的第一部件在所述收紧器远侧的轴向端轴向延伸；以及从由所述安装件限定的所述腔体在所述收紧器远侧的轴向端轴向延伸。

优选地，所述衬套；以及由所述安装件限定的腔体在两个轴向端处是开放的。

典型地，由所述安装件的所述第一部件限定的所述第一插塞位于所述安装件的所述第一部件上，所述第一部件：从所述安装件的所述第二部件轴向突出；并且从由所述安装件限定的所述腔体轴向突出。

通常，所述安装件的所述第一部件与所述安装件的所述第二部件间隔开，所述衬套在其间的间隙桥接。

当所述器械被固定到所述安装件时，所述器械优选轴向突出超过所述安装件远离所述收紧器的轴向端和所述衬套远离所述收紧器的轴向端。

典型地，由所述安装件限定至少一个通气孔。

通常，所述衬套限定与由所述安装件限定的所述至少一个通气孔重合的至少一个通气孔。

优选的是：

第一磁体被设置在由所述安装件限定的所述第一插塞上；

第二磁体，其在器械内在由所述器械限定的所述第一凹部附近以极性相反的配置形式与第一磁体对齐；

至少一个第三磁体在所述器械上在由所述器械限定的所述第二插塞附近毗连；以及

至少一个第四磁体，其在安装件内在由所述安装件限定出的第二凹部附近以极性相反的配置形式与所述至少一个第三磁体对齐。

典型地，所述安装件或所述器械的在所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体和所述第四磁体附近的壁厚小于所述安装件和所述器械周围区域的壁厚。

通常，所述安装件或所述器械的在所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体和所述第四磁体附近的壁厚小于1毫米。

优选地，聚硅氧烷被施加至所述衬套的径向内表面，在使用中增加所述衬套的所述径向内表面的摩擦系数。

附图说明

现在参照附图来举例更仔细描述本发明，其中：

图1是根据本发明的优选实施例的假肢的第一立体分解视图；

图2是图1中的假肢的第二立体分解视图；

图3是图1中的假肢的立体视图，该假肢具有处于保持状态的器械；

图4是图1中的假肢的立体视图，该假肢具有处于间隔状态的器械；

图5是图1中的假肢的立体视图，该假肢被固定到使用者。

在该规定中：(i)“残肢”旨在表示健康关节之外的受损肢体部分；和(ii)“近侧肢体”旨在表示在健康关节相对于残肢、靠近身体的一侧上的肢体部分。

具体实施方式

参照图1至图5，假肢10包括衬套12、收紧器14、安装件16和器械18。

假肢10特别适合于手或手臂残疾的人。

衬套12是：限定成在图1和图2中示出的纵轴线A-A的管状；在两个轴向端处是开放的；由柔性的、透气的织物制成。衬套12的尺寸和形状被设计成：经由衬套12的第一轴向端12a(通常称为近端)容纳使用者在肘部下方延伸的残肢；并且延伸越过使用者肘部至使用者近侧肢体的一部分(即上臂部分)。

聚硅氧烷带(未示出)(优选地，铂固化聚硅氧烷橡胶带)被应用于衬套12的径向内表面，以增大衬套12内侧的摩擦系数。优选地，聚硅氧烷带垂直于衬套12的纵轴线A-A对齐。在使用中，聚硅氧烷带阻止衬套12沿使用者残肢或近侧肢体滑动。

电极传感器(未示出且可选地由导电线制成)可结合(如缝合或编织)到衬套12内。此外，衬套12可由具有足够缓冲的排汗通气材料制成以保护使用者免受安装件16的刚性边缘的伤害。衬套12应具有足够的结构刚性，以无需外力地使自身保持打开成管状形状，这便于使用者肢体***其中而无需用另一支手保持衬套12打开。衬套内表面可具有不同的表面材质，以在不同区域提供与使用者皮肤的不同摩擦系数。例如衬套12的内表面的部分可以是光滑的以便衬套在使用者肘部上方自由移动，而衬套12的内表面的其它部分可以是粘性的，以便抓紧近侧肢体。

收紧器14被固定在衬套12的第一轴向端12a处或其附近，并且是具有维可牢尼龙搭扣(Velcro)(RTM)带的形式。在使用中，带14环绕使用者的近侧肢体(即，在使用者的肘部和肩部之间)、围绕近侧肢体绷紧，并通过维可牢尼龙搭扣(RTM)固定在该绷紧形态中。实际上，收紧器14减小柔性衬套12的周长，从而将衬套12的第一轴向端12a围绕使用者的近侧肢体绷紧。应当理解，由于肘关节周长通常大于肱骨周长，故收紧器14阻止衬套12的第一轴向端12a移动经过肘部。

虽然收紧器14已被描述为具有维可牢尼龙搭扣(RTM)的带的形式，但应当理解，收紧器可采用任何其它形式。例如收紧器可包括：具有束带锁或沿其长度具有孔的编织绳(如鞋带)，以按预定增量抓住和锁定绳子；由棘爪和棘轮机构调节的具有卷轴(可选地，机动)的非伸缩性的线；具有梯扣的织带(例如尼龙、聚丙烯或棉)以形成环并且可改变周长长度；或者是弹性的尺寸不足的U形构件，其可展开以定位在使用者的近侧肢体上方。

安装件16由刚性塑料材料制成，并且限定出从衬套12轴向延伸的腔体以用于在其中容纳残肢的远侧部分。由安装件16限定出的腔体在两个轴向端处是开放的。

安装件16固定到衬套12，但沿衬套12与收紧器14轴向间隔开。

安装件16包括第一部件16a和第二部件16b，每个部件是：彼此间隔开；可彼此相对移动；并被固定到衬套12。通常，第一部件16a和第二部件16b设置在衬套12的径向相对两端并沿衬套12轴向延伸。衬套12还桥接安装件16的第一部件16a和第二部件16b间的间隙。

安装件16的第一部件16a延伸成：超过衬套12的第二轴向端12b(通常称为远端)：超过安装件16的第二部件16b在收紧器14远侧的轴向端；并且超过由安装件16限定腔体的轴向端(在收紧器14远侧)。然而，安装件16的第二部件16b在由安装件16限定的腔体的至少90％的轴向长度上延伸，并且不延伸超过衬套12的第二轴向端12b。在使用中，安装件16的第二部件16b自使用者肢体的自由/远端5厘米的范围内延伸至接近使用者的肘部。

可选地，安装件16的第二部件16b沿衬套12的内侧轴向延伸，并沿其长度限定出凹部。

每个安装部16a和16b限定有通气孔20，该通气孔20与由衬套12限定出的相应通气孔重合。这些通气孔有助于使用者的残肢通气/透气。

第一插塞22由安装件16的第一部件16a限定。第一插塞22径向延伸超过衬套12的第二轴向端12b。

第二凹部24由安装件16的第二部件16b限定。第一插塞22和第二凹部24沿安装件16轴向间隔开。

在使用中，第一插塞22和第二凹部24沿使用者身体的冠状面从衬套12延伸或朝向衬套12延伸。

虽然安装件16已被描述为包括第一部件16a和第二部件16b，但是应当理解，安装件16可以包括单个整体制造的部件。

安装件16的径向内表面在由此限定的腔体附近可以衬有柔性的、有弹力的材料，该材料适应使用者残肢尺寸的变化并且适应在穿戴期间残肢的肿胀。

器械18可包括笔、假手、奥托博克米开朗基罗(RTM)手或对使用者有用的任何其它器械。器械18限定：第一凹部26，其对应于/互补于由安装件16的第一部件16a限定的第一插塞22，即，其尺寸和形状被设计成在其中容纳第一插塞22；以及第二插塞28，其对应于/互补于由安装件16的第二部件16b限定的第二凹部24，即，其尺寸和形状被设计成被容纳在第二凹部24内。第一凹部26和第二插塞28沿器械18轴向间隔开。

尽管如此，第一插塞22已被描述为自安装件16延伸，其中相应的第一凹部26被描述为由器械18限定出；第二插塞28已描述为从器械18延伸，其中相应的第二凹部24被描述为由安装件16限定，应当理解，安装件和器械上的凹部和插塞可交换。例如第一插塞可由器械限定并且第二插塞可以由安装件限定，而安装件也可以分别限定第一凹部和第二凹部。

在器械18是电动器械的情况下，器械18和安装件16可以包括互补的接头，当器械18连接到安装件16时，该互补的接头能够实现安装件16和器械18之间的电子通讯。电池(未示出)也可以由安装件16容纳。

第一磁体30被设置在由安装件16的第一部件16a限定的第一插塞22上。第二磁体32在器械18上设置在由器械18限定出的第一凹部附近。四个第三磁体34在器械18上设置在由器械18限定出的第二插塞28附近。并且，四个第四磁体36在安装件16的第二部件16b上设置在由安装件16限定的第二凹部24附近。

优选地，第一磁体30和第四磁体36位于安装件16内，第二磁体32和第三磁体34位于器械18内。同样优选的是，在第一磁体30、第二磁体32、第三磁体34或第四磁体36附近的安装件16或器械18的壁厚小于安装件16或器械18的周围区域的壁厚。通常，在第一磁体30、第二磁体32、第三磁体34或第四磁体36附近的安装件16或器械18的壁厚小于1毫米，优选大约0.5毫米。

器械18可固定到安装件16，通过：在由器械18限定的第一凹部26内容纳安装件16上的第一插塞22；在由安装件16限定的第二凹部24内容纳器械18上的第二插塞28。在相应的第一凹部26内容纳第一插塞22，用用作连接件的、相对的第一磁体30和第二磁体32联接，将器械18的第二部分(即邻近第一凹部26的部分)固定到安装件16。

应当理解，在安装件16的第一部件16a和第二部件16b设置在衬套12的径向相对两端的情况下，将器械18附接到安装件16的第一部件16a和第二部件16b两者导致安装件16的第一部件16a和第二部件16b“夹紧”到肢体上，从而一方面更好地在器械/安装件之间传递力并且另一方面向肢体传递力。

当器械18被固定到安装件16时，器械18轴向突伸超出：安装件16在收紧器14远侧的轴向端；和衬套12的第二轴向端12b。

当器械18通过连接件(22、26、30和32)固定到安装件16时，支点38由安装件16和器械18限定出，器械18可围绕支点38相对于安装件16在以下两者之间枢转：

·保持状态(如图3和图5所示)，其中器械18的第一部分(即，邻近由器械18限定出的第一凹部26的部分)抵接安装件16；和

·间隔状态(如图4所示)，其中器械18的第一部分与安装件16间隔开(具体说，其中在安装件16上的第一插塞22不再容纳在由器械18限定出的第一凹部内)。

相对的第一磁体30和第二磁体32使器械18的第二部分朝向安装件16偏向，从而阻止器械18和安装件16从保持状态朝间隔状态的相对运动。

可以理解的是：第三磁体34和第四磁体36可以是铁磁体而不是磁体，铁磁体被第一磁体30和第二磁体32吸引；或者第一磁体30和第二磁体32可以是铁磁体而不是磁体，铁磁体被第三磁体34和第四磁体36吸引。

当器械18和安装件16处于保持状态时，连接件(22、26、30和32)不允许自安装件16释放器械18。

对于允许从安装件16释放器械18的连接件(22、26、30和32)，器械18和安装件16必须相对于彼此朝间隔状态枢转。

应当理解，当连接件(22、26、30和32)将器械18连接到安装件16并且器械18处于保持状态时，在由安装件16限定的第一插塞22和器械18之间和在由器械18限定的第二插塞28和安装件16之间发生抵接，防止：

·器械18和安装件16的相对轴向移动(即器械18在图3中如B-B示出的方向上的移动)；

·器械18和安装件16的相对转动(即，在图3中用箭头C-C示出的器械18的转动)，以及除了朝向间隔状态的相对转动以外的移动；和

·器械18和安装件16的相对切向运动(即，器械18在图3中如D-D示出的方向上的移动)。

应当理解，用于从安装件16移除器械18的方法可以简单地通过撞击器械18以使器械18相对于安装件16朝向间隔状态枢转来实现，然后允许连接件(22、26、30和32)自安装件16释放器械18。还应当理解，当器械18被固定到安装件16(器械处于保持状态)时，器械18能够抵抗力和力矩(除了导致器械18朝间隔状态的枢转力矩之外)，而不会导致器械18和安装件16的相对移动。这种布置使得一支手具有有限机能的残疾使用者能够移除和替换器械16。